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樹莓派入門指南|明明白白玩 Pi 系列

什麼是樹莓派(Raspberry Pi)

樹莓派是由樹莓派基金會研發的一種只有信用卡大小的單板機電腦,最初的設計目標是用較為廉價的硬體和開源軟體為兒童提供一個電腦教育平臺。但其優秀的擴展性和易於開發的特性,

使其不僅僅用於兒童教育,更是成為了極客們的玩具。樹莓派被開發出了千千萬萬種玩法,並且普通人也可以輕鬆實現。

我能用樹莓派做什麼

前面提到了,樹莓派被開發出了千千萬萬種玩法,其中有些是純粹好玩;有些是為了學習電腦技術;有些是為了探索我們生活的世界;還有一些是幫助我們更好的生活。

很多玩法同時兼顧以上多種目的,例如:做一個機器人,造一架無人機,組一輛自動駕駛的小車。這些既能滿足電腦知識的學習,又可以以獨特的維度去探索世界。

說到探索,更有人在樹莓派上安裝攝像頭,氫氣球和感測器,讓他飛向地球的邊緣,去探索太空。當然了,這麼做的話風險很大,

一定要注意安全。你知道的,我指的不是你和你的樹莓派,而是天上的飛機和住在下面的人們。這麼玩之前,一定要瞭解好當地的法規。

當然了,你可能會說,我不想玩這麼大,有沒有什麼安全且有意思的玩法?

嗯,當然有了,你可以搭建私人氣象站,智慧家居控制中心又或者是做成攝像監控系統。

如果你只是想用於學習,那麼接上顯示器和鍵鼠就是一台Linux電腦了。

再說了,有誰又能阻止你做一台PiBook(樹莓派筆記型電腦)呢?

放開思維,還有很多諸如遊戲機、3D印表機、家庭影院等等數不盡的好項目。

現在,你知道你可以幹什麼了?

我好像還聽說過香蕉派

首先,我得表揚你,有誰規定單板機只許有樹莓派了呢。除了香蕉派還有很多各式各樣的單板機,

有些比樹莓派性能更好,而有些更加便宜。但你因該知道的是,樹莓派是全球範圍內銷售量最大的mini單板機電腦(或許不是,恕我孤陋寡聞了),這意味著你能輕鬆找到你想要的資源,方案又或者是你的疑問。人多力量大是樹莓派最大的優勢。

樹莓派購買指南(如何選購我的第一個樹莓派)

初代樹莓派於2012年發售,熟話說電子產品買新不買舊,這個理兒放在這裡也適用。

目前樹莓派最新版本是第三代B型,一般簡稱3B。還有一個小分支叫Zero系列,截止這篇文章完稿,Zero系列有兩款,分別是Zero和Zero W。

為了便於直觀瞭解,我製作了下表。(如有錯誤,歡迎指出,大致上應該都是對的)

簡單來說,3B是旗艦產品,而Zero系列是針對於要求極致體積並且對性能要求不高的場景。比如無人機、探空氣球之類的,又或者是單純的對於計算能力要求不高的的場景,比如3D印表機、自動化農場、掌機之類的玩法。

只需要幾個問題就可以確認哪一款適合你。

你的專案是否需要高性能?

——買3B

你不知道你未來會用在什麼項目上面?

——買3B

你的專案是否對體積重量有極致需求?

——買Zero W

為什麼不推薦Zero,它很便宜。

因為它既沒有Wi-Fi也沒有藍牙,調試比較麻煩,而且配置也不高,我想你因該不差5美元,還是買Zero W吧

確定了機器,我們還要討論下必備的配件

儲存卡:

由於樹莓派本身是不帶快閃記憶體的,所以系統是安裝在存儲卡中的。就是普通的TF卡,請至少購買8GB以上的,4GB的安裝系統都比較夠嗆。同時要注意,選購的時候儘量挑選大品牌且選擇Class 10的卡,以保證相容性和讀寫速度。

如果你實在是不懂,樹莓派基金會官方出品的TF卡也是一個不錯的選擇。

電源:

樹莓派的供電介面就是普通的Micro USB,也就是很多安卓手機使用的介面,但值得注意的是,不要用電腦USB給樹莓派供電,電流太小,可能會遇到不明問題,一定要用獨立電源且電壓5V,電流1A以上。若你手頭恰好沒有,也可以嘗試官方出品的電源,電壓5.1v,電流2.5安,同時支援全世界的插座環境,供電品質高,即使外接樹莓派專用LCD也不會出現問題。

鍵鼠:

這個就隨意了。

外殼:

很多選擇都不錯,有些甚至預留了安裝風扇的位置。我自己選擇了官方出品的Case,主要原因還是好看,到手後感覺做工也不錯。有一個點值得注意,3B雖然尺寸和2B相同,但是電源指示燈的位置換了,所以官方Case也分2B和3B,注意不要買錯了。

散熱貼片:

3B的性能較上一代提升不少,發熱量也隨之上升,即使不用風扇,也推薦貼上。最多幾塊錢。

樹莓派專用LCD:

主要是微雪出的產品,可以直接由樹莓派的GPIO(通用輸入輸出介面)取電,用起來十分方便。當然了,普通的顯示器或者電視機也是可以直接連接使用的,也挺方便。

還有很多配件&外設就不一一討論了,決定了具體專案後,再去討論它們。

NOOBS

NOOBS全稱New Out Of Box System(全新開箱即用系統),其實就是個系統安裝器,之所以介紹這個,是因為官方推薦每一個第一次接觸樹莓派的人,都用用。之所以叫這個名字,是因為如果你購買的官方TF卡,裡面自帶了這個NOOBS,直接插上然後上電就可以用了。

然後你會看見NOOBS和NOOBS Lite,這兩個版本本質上來說都是一樣的,區別在於NOOBS自帶了完整版的Raspbian OS的安裝包,而NOOBS Lite僅僅是NOOBS本身。

安裝打開軟體後,就可以把卡插上電腦了,下面已Mac為例,windows操作方法一樣的。

選擇TF卡,Name順便取(反正後面會自動被改掉的),點擊Format,出現下面介面,就格式化完成了。

一些會遇到的小問題:

樹莓派官方推薦的解壓工具叫:The Unarchiver

燒錄一個系統吧

NOOBS用起來確實很方便,但任然有許多問題,雖然隨時重裝系統對剛接觸的新人比較友好,但是卻帶來一個副作用,就是NOOBS和系統安裝包都會佔用空間,而且還4GB以上,對於一個8GB的TF卡用戶來說損失了一半以上的空間,這是極其不划算的。

所以現在我們使用另外一個辦法,用電腦直接給樹莓派直接燒綠一個系統。

需要的軟體有:

windows用戶:

Mac用戶:

這裡,我還是已Raspbian OS為例,其他OS都是一樣的。

這裡有兩個版本,分別是

Raspbian Jessie With PIXEL和Raspbian Jessie Lite,它們的區別在於前者帶有PIXEL的圖形介面易用性更高,後者是不帶圖形介面的版本,特點是佔用空間非常小。(我自己有一個專案不需要圖形介面,且手頭只有4GB的TF卡,Lite版本就剛剛好滿足我的需求)

然後使用SDFormatter把TF卡格式化,這和上面是一樣的。

燒錄這一步windows和Mac就不一樣了,不過大致流程都是一樣的,我還是已Mac為例。

打開ApplePi-Baker,如圖

1、先選擇你要燒錄的目標TF卡

2、選擇剛剛解壓好的鏡像檔(下面的選項意思是燒錄完成後是否自動彈出)

3、點擊Restore Backup,等待燒錄完成,軟體會自動將完成的TF卡安全彈出,直接拔卡就好

然後和之前一樣插入樹莓派,接上顯示器,鍵鼠,電源,開機後沒有NOOBS介面,而是直接進入Raspbian OS的主介面了。

windows流程大致如下(網上找的,因該是對的):

2、將 SD 使用卡托或者讀卡器後,連上電腦

3、解壓並運行 win32diskimager 工具

1、在軟體中選擇 img 檔,“Device”下選擇 SD 的盤符,然後選擇“Write”然後就開始安裝系統了,根據你的 SD 速度,安裝過程有快有慢。

2、安裝結束後會彈出完成對話方塊,說明安裝就完成了,如果不成功,請關閉防火牆一類的軟體,重新插入 SD 進行安裝,請注意安裝完,win 系統下看到 SD 只有 74MB 了,這是正常現象,因為 linux 下的分區 win 下是看不到的!

除了Raspbian OS還有哪些OS可以選擇

Raspbian OS其實並不是官方出品的,它是基於Debian的ARM定制版本,只不過是受到官方主力推薦的OS罷了,還有很多Linux的發行版本本支持樹莓派,下面列出一些:

Raspbian Jessie With PIXEL:樹莓派官方推薦系統,基於Debain 8,帶PIXEL圖形介面。特點是相容性和性能優秀。

Raspbian Jessie Lite:樹莓派官方推薦系統,基於Debain 8,不帶圖形介面。特點是相容性和性能優秀,比PIXEL版本的安裝包更小。

Ubuntu MATE:Ubuntu MATE是針對樹莓派的版本,介面個性美觀。

Snappy Ubuntu Core:Ubuntu 針對物聯網(IoT)的一個發行版本本。支持樹莓派。

CentOS:CentOS 針對ARM的發行版本。支持樹莓派。

Windows IoT:微軟官方針對物聯網(IoT)的一個Windows版本。支持樹莓派。

FreeBSD:FreeBSD 針對樹莓派的發行版本。

Kali:Kali 針對樹莓派的發行版本,駭客的最愛。

Pidora:在 Fedora Remix 基礎上針對樹莓派優化過的作業系統。

還有很多,感興趣可以去這裡看看:http://wiki.nxez.com/rpi:list-of-oses

尾巴

讀到這了,恭喜你,樹莓派已經入門了。不過,有趣的事情才剛剛開始。

如你所見,樹莓派的玩法完全由你決定。其實電腦本就如此,樹莓派能做到的,或許你的手機也可以做到,但是消費類電子產品的形態固定了你對它的想像。越來越輕薄的今天讓你也失去了創造(折騰)的樂趣。

Apple公司的第一款產品Apple I就是一塊單板機電腦,使用者買回去要自己配置電源、顯示器、鍵鼠才能使用,而且提供了強大的擴展能力供用戶去實現各種天馬行空的想像。那個時候的電腦、遊戲機的形態可謂是百花齊放,好不熱鬧。

身處21世紀,結局大家都知道了,電腦變的越來越無聊。不過好在我們還有開源世界這片樂土,它崇尚自由,代碼人人可用,人人可改,你既可以不花一分錢從開源世界獲取你所需要的,也可以把你的創意與全世界分享。開源世界完全體現了人類的無私、創造力、平等、自由的精神。

如果上面我說的這些,可以讓你產生一絲絲的認同的話,那你手上的樹莓派就是進入這個世界的絕佳鑰匙。

尾巴的尾巴

你既然都看完了,還在等什麼?!拿起你的Pi,和我一起重返20世紀80年代的電腦黃金時代吧。

比如無人機、探空氣球之類的,又或者是單純的對於計算能力要求不高的的場景,比如3D印表機、自動化農場、掌機之類的玩法。

只需要幾個問題就可以確認哪一款適合你。

你的專案是否需要高性能?

——買3B

你不知道你未來會用在什麼項目上面?

——買3B

你的專案是否對體積重量有極致需求?

——買Zero W

為什麼不推薦Zero,它很便宜。

因為它既沒有Wi-Fi也沒有藍牙,調試比較麻煩,而且配置也不高,我想你因該不差5美元,還是買Zero W吧

確定了機器,我們還要討論下必備的配件

儲存卡:

由於樹莓派本身是不帶快閃記憶體的,所以系統是安裝在存儲卡中的。就是普通的TF卡,請至少購買8GB以上的,4GB的安裝系統都比較夠嗆。同時要注意,選購的時候儘量挑選大品牌且選擇Class 10的卡,以保證相容性和讀寫速度。

如果你實在是不懂,樹莓派基金會官方出品的TF卡也是一個不錯的選擇。

電源:

樹莓派的供電介面就是普通的Micro USB,也就是很多安卓手機使用的介面,但值得注意的是,不要用電腦USB給樹莓派供電,電流太小,可能會遇到不明問題,一定要用獨立電源且電壓5V,電流1A以上。若你手頭恰好沒有,也可以嘗試官方出品的電源,電壓5.1v,電流2.5安,同時支援全世界的插座環境,供電品質高,即使外接樹莓派專用LCD也不會出現問題。

鍵鼠:

這個就隨意了。

外殼:

很多選擇都不錯,有些甚至預留了安裝風扇的位置。我自己選擇了官方出品的Case,主要原因還是好看,到手後感覺做工也不錯。有一個點值得注意,3B雖然尺寸和2B相同,但是電源指示燈的位置換了,所以官方Case也分2B和3B,注意不要買錯了。

散熱貼片:

3B的性能較上一代提升不少,發熱量也隨之上升,即使不用風扇,也推薦貼上。最多幾塊錢。

樹莓派專用LCD:

主要是微雪出的產品,可以直接由樹莓派的GPIO(通用輸入輸出介面)取電,用起來十分方便。當然了,普通的顯示器或者電視機也是可以直接連接使用的,也挺方便。

還有很多配件&外設就不一一討論了,決定了具體專案後,再去討論它們。

NOOBS

NOOBS全稱New Out Of Box System(全新開箱即用系統),其實就是個系統安裝器,之所以介紹這個,是因為官方推薦每一個第一次接觸樹莓派的人,都用用。之所以叫這個名字,是因為如果你購買的官方TF卡,裡面自帶了這個NOOBS,直接插上然後上電就可以用了。

然後你會看見NOOBS和NOOBS Lite,這兩個版本本質上來說都是一樣的,區別在於NOOBS自帶了完整版的Raspbian OS的安裝包,而NOOBS Lite僅僅是NOOBS本身。

安裝打開軟體後,就可以把卡插上電腦了,下面已Mac為例,windows操作方法一樣的。

選擇TF卡,Name順便取(反正後面會自動被改掉的),點擊Format,出現下面介面,就格式化完成了。

一些會遇到的小問題:

樹莓派官方推薦的解壓工具叫:The Unarchiver

燒錄一個系統吧

NOOBS用起來確實很方便,但任然有許多問題,雖然隨時重裝系統對剛接觸的新人比較友好,但是卻帶來一個副作用,就是NOOBS和系統安裝包都會佔用空間,而且還4GB以上,對於一個8GB的TF卡用戶來說損失了一半以上的空間,這是極其不划算的。

所以現在我們使用另外一個辦法,用電腦直接給樹莓派直接燒綠一個系統。

需要的軟體有:

windows用戶:

Mac用戶:

這裡,我還是已Raspbian OS為例,其他OS都是一樣的。

這裡有兩個版本,分別是

Raspbian Jessie With PIXEL和Raspbian Jessie Lite,它們的區別在於前者帶有PIXEL的圖形介面易用性更高,後者是不帶圖形介面的版本,特點是佔用空間非常小。(我自己有一個專案不需要圖形介面,且手頭只有4GB的TF卡,Lite版本就剛剛好滿足我的需求)

然後使用SDFormatter把TF卡格式化,這和上面是一樣的。

燒錄這一步windows和Mac就不一樣了,不過大致流程都是一樣的,我還是已Mac為例。

打開ApplePi-Baker,如圖

1、先選擇你要燒錄的目標TF卡

2、選擇剛剛解壓好的鏡像檔(下面的選項意思是燒錄完成後是否自動彈出)

3、點擊Restore Backup,等待燒錄完成,軟體會自動將完成的TF卡安全彈出,直接拔卡就好

然後和之前一樣插入樹莓派,接上顯示器,鍵鼠,電源,開機後沒有NOOBS介面,而是直接進入Raspbian OS的主介面了。

windows流程大致如下(網上找的,因該是對的):

2、將 SD 使用卡托或者讀卡器後,連上電腦

3、解壓並運行 win32diskimager 工具

1、在軟體中選擇 img 檔,“Device”下選擇 SD 的盤符,然後選擇“Write”然後就開始安裝系統了,根據你的 SD 速度,安裝過程有快有慢。

2、安裝結束後會彈出完成對話方塊,說明安裝就完成了,如果不成功,請關閉防火牆一類的軟體,重新插入 SD 進行安裝,請注意安裝完,win 系統下看到 SD 只有 74MB 了,這是正常現象,因為 linux 下的分區 win 下是看不到的!

除了Raspbian OS還有哪些OS可以選擇

Raspbian OS其實並不是官方出品的,它是基於Debian的ARM定制版本,只不過是受到官方主力推薦的OS罷了,還有很多Linux的發行版本本支持樹莓派,下面列出一些:

Raspbian Jessie With PIXEL:樹莓派官方推薦系統,基於Debain 8,帶PIXEL圖形介面。特點是相容性和性能優秀。

Raspbian Jessie Lite:樹莓派官方推薦系統,基於Debain 8,不帶圖形介面。特點是相容性和性能優秀,比PIXEL版本的安裝包更小。

Ubuntu MATE:Ubuntu MATE是針對樹莓派的版本,介面個性美觀。

Snappy Ubuntu Core:Ubuntu 針對物聯網(IoT)的一個發行版本本。支持樹莓派。

CentOS:CentOS 針對ARM的發行版本。支持樹莓派。

Windows IoT:微軟官方針對物聯網(IoT)的一個Windows版本。支持樹莓派。

FreeBSD:FreeBSD 針對樹莓派的發行版本。

Kali:Kali 針對樹莓派的發行版本,駭客的最愛。

Pidora:在 Fedora Remix 基礎上針對樹莓派優化過的作業系統。

還有很多,感興趣可以去這裡看看:http://wiki.nxez.com/rpi:list-of-oses

尾巴

讀到這了,恭喜你,樹莓派已經入門了。不過,有趣的事情才剛剛開始。

如你所見,樹莓派的玩法完全由你決定。其實電腦本就如此,樹莓派能做到的,或許你的手機也可以做到,但是消費類電子產品的形態固定了你對它的想像。越來越輕薄的今天讓你也失去了創造(折騰)的樂趣。

Apple公司的第一款產品Apple I就是一塊單板機電腦,使用者買回去要自己配置電源、顯示器、鍵鼠才能使用,而且提供了強大的擴展能力供用戶去實現各種天馬行空的想像。那個時候的電腦、遊戲機的形態可謂是百花齊放,好不熱鬧。

身處21世紀,結局大家都知道了,電腦變的越來越無聊。不過好在我們還有開源世界這片樂土,它崇尚自由,代碼人人可用,人人可改,你既可以不花一分錢從開源世界獲取你所需要的,也可以把你的創意與全世界分享。開源世界完全體現了人類的無私、創造力、平等、自由的精神。

如果上面我說的這些,可以讓你產生一絲絲的認同的話,那你手上的樹莓派就是進入這個世界的絕佳鑰匙。

尾巴的尾巴

你既然都看完了,還在等什麼?!拿起你的Pi,和我一起重返20世紀80年代的電腦黃金時代吧。